Экология, как наука: ее предмет и задачи

1. Экология, как наука: ее предмет и задачи

2. Экология

Экология - это наука об изучении
взаимоотношений живых организмов с
окружающей их средой.

3.

Эрнст Геккель
в 1866 г. ввел
в науку
термин
экология.

4.

«Под экологией мы подразумеваем общую науку об
отношении организмов к окружающей среде, куда мы
относим все «условия существования» в широком
смысле этого слова. Они частично органической,
частично неорганической природы…
К неорганическим условиям существования, к которым
должны приспосабливаться все организмы, относятся в
первую очередь физические и химические особенности
его местообитания, климат (свет, тепло, влажность и
электрические свойства атмосферы), неорганическая
пища, состав воды, почвы и т. д.
Под органическими условиями существования мы
подразумеваем отношение организма к другим
организмам, с которыми он вступает в контакт и
среди которых большинство способствует его пользе
или вредит…»
Э. Геккель

5. Объект экологии

Основным объектом исследования экологии являются
экосистемы.
ЭКОСИСТЕ́МА - совокупность совместно обитающих
организмов и условий их существования, находящихся в
закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих
систему взаимообусловленных биотич. и абиотич.
явлений и процессов.

6.

7. Предмет экологии

Предметом экологии является совокупность или
структура связей между организмами и средой.

8.

9. Экология как наука должна решать следующие задачи:

1. Изучить законы и
закономерности взаимодействия
организмов со средой их обитания;

10.

2. Изучить формирование, структуру и
функционирование надорганизменных
биологических систем (популяция, биоценоз
(сообщество), биогеоценоз (экосистема),
биом, биосфера).

11.

3. Изучить законы и закономерности
взаимодействия надорганизменных
биологических систем (популяция,
биоценоз (сообщество), биогеоценоз
(экосистема), биом, биосфера) с
окружающей средой.
Биоценоз
пруда

12. Стратегическая задача экологии

Стратегической задачей экологии считается
развитие теории взаимодействия природы и
общества на основе нового взгляда,
рассматривающего человеческое общество как
неотъемлемую часть биосферы.

13. Цели экологии:

1. Разработка оптимальных путей
взаимодействия общества и природы с
учетом законов существования природы;

14.

2. Прогнозирование последствий
воздействия общества на природу с
целью предотвращения негативных
результатов.

15. Методы для решения экологических задач

1. Полевые методы - это методы, позволяющие
изучить
влияние
комплекса
факторов
естественной
среды
на
естественные
биологические системы и установить общую
картину существования и развития системы.
2. Лабораторные методы - это методы,
позволяющие
изучить
влияние
комплекса
факторов
моделированной
в
лабораторных
условиях
среды
на
естественные
или
моделированные биологические системы. Эти
методы
дают
возможность
получить
приблизительные результаты, которые требуют
дальнейшего подтверждения в полевых условиях.

16.

3. Экспериментальные методы - это методы,
позволяющие изучить влияние отдельных
факторов естественной или моделированной
среды на естественные или моделированные
биологические системы. Они применяются в
сочетании как с полевыми, так и с
лабораторными методами. Кроме
собственных методов экология широко
использует методы таких наук, как биохимия,
физиология, микробиология, генетика,
цитология, гистология, физика, химия,
математика и др.

17. Структура современной экологии

18. Уровни организации живых систем в экологии

Молекулярный (генный) уровень в виде
функционирования молекул белков, нуклеиновых
кислот, углеводов. Обмен веществ, с превращением
энергии, передача наследственности с помощью
ДНК, РНК, свойственна устойчивость структур в
поколениях.
Клеточный – уровень, на котором выше
перечисленные активные молекулы соединяются в
единую систему.
Тканевой – уровень сочетания клеток по функциям и
строению и образующие ткань. Имеют общность
происхождения.
Органный – уровень нескольких типов тканей,
функционально взаимодействующих, и образующих
определенный орган.

19.

Организменный – уровень взаимодействия ряда
органов, сводимый в единую систему
индивидуального организма.
• Популяционно-видовой – уровень совокупности
однородных организмов, связанных единством
происхождения, образом жизни и местом
обитания.
• Биоценотический – уровень, на котором
совместно живущие и связанные между собой
виды образуют целостность, называемую
биоценозом.
• Биогеоценотический – уровень (экосистемный),
более высокий уровень разных по составу видов,
взаимосвязей и условий жизни.
• Биосферный – уровень формирования природной
системы наиболее высокого ранга, охватывающий
все проявления жизни в пределах нашей планеты.

20. Основные законы экологии

Закон незаменимости биосферы: биосфера — это единственная
система, обеспечивающая устойчивость среды обитания при любых
возникающих возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на
построение искусственных сообществ, обеспечивающих стабилизацию
окружающей среды в той же степени, что и естественные сообщества.
Закон физико-химического единства живого вещества:
общебиосферный закон — живое вещество физико-химически едино;
Закон однонаправленности потока энергии: энергия, получаемая
сообществом и усваиваемая продуцентами, рассеивается или вместе с их
биомассой передается консументам, а затем редуцентам с падением
потока на каждом трофическом уровне; поскольку в обратный поток (от
редуцентов к продуцентам) поступает ничтожное количество изначально
вовлеченной энергии (максимум 0,35%) говорить о "круговороте
энергии" нельзя; существует лишь круговорот веществ, поддерживаемый
потоком энергии.
Закон необратимости эволюции Л. Долло: организм (популяция,
вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в
ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания.

21.

Закон (правило) 10 процентов Р. Линдемана:
среднемаксимальный переход с одного трофического уровня
экологической пирамиды на другой 10% энергии (или вещества в
энергетическом выражений), как правило, не ведет к неблагоприятным
последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофического
уровня.
Закон ограничивающего фактора (закон минимума Ю.
Либиха): наиболее значим тот фактор, который больше всего
отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в
данный момент выживание особей; веществом, присутствующим в
минимуме управляется рост.
Закон (принцип) исключения Гаузе: два вида не могут
существовать в одной и той же местности, если их экологические
потребности идентичны, т.е. если они занимают одну и ту же
экологическую нишу.
Принцип Реди: живое происходит только от живого, между живым и
неживым веществом существует непроходимая граница (принцип Реди
был заново сформулирован В.И. Вернадским в 1924 г.).